[發明專利]小麥抗病蛋白與編碼基因及其在調控植物抗病性中的應用

有效

• 申請號: 201610152596.6
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105753953B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張增艷;劉鑫;祝秀亮;魏學寧;杜麗璞;徐慧君
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C07K19/00;C12N15/29;C12N15/62;C12N5/10;C12N15/82;A01H6/46;A01N65/44;A01P3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

本發明公開了小麥抗病蛋白與編碼基因及其在調控植物抗病性中的應用。本發明公開的小麥抗病蛋白(TaZnF2)是如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白質；A2)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的蛋白質；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白質。實驗證明，TaZnF2基因過表達的轉TaZnF2基因小麥對小麥紋枯病的抗性顯著提高；而抗病小麥CI12633中TaZnF2基因表達被抑制,則使這些植株對紋枯病抗性降低，說明TaZnF2基因是小麥抗紋枯病反應所需的抗病基因。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中小麥抗病蛋白與編碼基因及其在調控植物抗病性中的應用。

背景技術

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，對于保障糧食安全起著舉足輕重的作用。隨著肥水條件的改良、種植密度增加和耕作制度的改變，小麥紋枯病已發展成我國小麥生產的主要病害，成為我國小麥高產穩產的重要限制因素。小麥紋枯病，也稱為小麥尖眼斑病(wheat sharp eyespot)，是由腐生營養型病原真菌禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)CAG-1和立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)AG4、AG5融合群引起的一種世界性小麥土傳真菌病害。我國小麥紋枯病主要病原菌為禾谷絲核菌(Rhizoctonia cerealis)。紋枯病一般可使小麥減產10％～30％，嚴重地塊則使小麥減產50％以上。據全國農技推廣站報道，2005—2015年我國小麥紋枯病每年發生面積達1-1.4億畝，經濟損失數十億元以上，已成為我國小麥主產區小麥的第一大土傳病害。選育和推廣抗紋枯病小麥新品種是防治該病害流行的最經濟、安全和有效的途徑，對于保證我國小麥的高產、穩產非常重要。然而，由于缺乏易于利用的小麥紋枯病抗性種質資源，常規育種方法在抗紋枯病小麥品種育種方面進展緩慢。分子生物學和基因工程的發展為植物抗性育種開辟了一條新途徑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提高植物的抗病性。

為解決上述技術問題，本發明首先提供了名稱為抗病蛋白(TaZnF2)的蛋白質，該蛋白質為如下A1)、A2)或A3)：

A1)氨基酸序列是序列2的蛋白質；

A2)將序列表中序列2所示的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物抗病性相關的蛋白質；

A3)在A1)或A2)的N端或/和C端連接標簽得到的融合蛋白質。

其中，序列2由181個氨基酸殘基組成。

為了使A1)中的蛋白質便于純化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標簽。

表1、標簽的序列

上述A2)中的TaZnF2蛋白質，所述一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加為不超過10個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加。

上述A2)中的TaZnF2蛋白質可人工合成，也可先合成其編碼基因，再進行生物表達得到。

上述A2)中的TaZnF2蛋白質的編碼基因可通過將序列1的第250-795位所示的DNA序列中缺失一個或幾個氨基酸殘基的密碼子，和/或進行一個或幾個堿基對的錯義突變，和/或在其5′端和/或3′端連上表1所示的標簽的編碼序列得到。

為解決上述技術問題，本發明還提供了與TaZnF2相關的生物材料，該生物材料為下述B1)至B9)中的任一種：

B1)編碼TaZnF2的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表達盒；